POTENSI Bacillus sp. SEBAGAI AGEN BIOKONTROL
PENYAKIT LAYU BAKTERI YANG DISEBABKAN OLEH
Ralstonia sp. PADA CABAI (Capsicum annuum L.)
Skripsi
Sebagai tugas akhir untuk memenuhi syarat mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Biologi FMIPA Universitas Udayana
Oleh :
Diah Kharismawati Djereng 1208305019
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
BALI
2016
SKRIPSI
POTENSI Bacillus sp. SEBAGAI AGEN BIOKONTROL PENYAKIT LAYU BAKTERI YANG DISEBABKAN OLEH Ralstonia sp. PADA CABAI
(Capsicum annuum L.)
Oleh :
Diah Kharismawati Djereng NIM : 1208305019
Telah dipertahankan di depan Tim Penguji dan telah dinyatakan lulus pada Selasa, 28 Juni 2016
Menyetujui
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Dra. Retno Kawuri, M.Phil Drs. Yan Ramona M.App.Sc.Ph.D NIP. 19610112 198803 2 002 NIP. 19641022 199003 1 002
Mengesahkan
Ketua Program Studi Biologi FMIPA Universitas Udayana
Dr. I Ketut Ginantra, S.Pd., M.Si NIP. 19710612 199903 1 001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Penelitian yang berjudul “POTENSI Bacillus sp. SEBAGAI AGEN BIOKONTROL PENYAKIT
LAYU BAKTERI YANG DISEBABKAN OLEH Ralstonia sp. PADA CABAI (Capsicum annuum L.)”. Untuk itu kepada semua pihak yang telah membantu,
pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:
1. Yth. Ibu Dr. Dra. Retno Kawuri, M.Phil, selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan masukan, ide-ide, serta bimbingan dan semangat selama Penelitian.
2. Yth. Bapak Drs. Yan Ramona M.App.Sc.Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan masukan, ide-ide, serta bimbingan dan semangat selama Penelitian.
3. Yth. Ibu Ni Made Suartini, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing akademik atas bimbingan dan nasehatnya.
4. Yth. Ibu Dr. Dra. Meitini W. Proborini, MSc., selaku penguji I atas masukan, kritik dan saran selama penyusunan Penelitian ini.
5. Yth. Ibu Dr. Dra. Ni Putu Adriani Astiti, M.Si., selaku penguji II atas masukan, kritik dan saran selama penyusunan Penelitian ini.
6. Yth. Bapak Dr. Sang Ketut Sudirga S.Si., M.Si., selaku penguji III atas masukan, kritik dan saran selama penyusunan Penelitian ini.
7. Seluruh teman-teman dan semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, yang telah banyak memberikan dukungan selama penulis melaksanakan penyusunan Penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa Penelitian ini masih jauh dari sempurna sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun bagi penyempurnaan Penelitian ini. Semoga Penelitian ini dapat bermanfaat untuk pengembangan pengetahuan sehingga dapat digunakan sebagai penunjang Penelitian selanjutnya. Atas perhatiannya, penulis mengucapkan terimakasih.
Jimbaran, 04 Mei 2016
ABSTRAK
Tanaman cabai (Capsicum annuum L.) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang banyak dibudidayakan oleh petani di Indonesia. Kebutuhan cabai setiap tahun mengalami peningkatan, sedangkan produksinya sangat rendah, salah satu penyebab menurunnya produksi cabai adalah adanya gangguan penyakit layu bakteri, yang disebabkan oleh Ralstonia sp. Untuk menanggulanginya, maka perlu dikembangkan metoda biokontrol yang lebih aman dan ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi bakteri
Bacillus sp. dari produk CustomBio, mengetahui daya hambat bakteri Bacillus sp.
terhadap Ralstonia sp. secara in vitro, dan untuk mengetahui efektivitas bakteri
Bacillus sp. pada percobaan skala rumah kaca dalam menghambat bakteri Ralstonia sp. pada cabai. Uji antagonistik Bacillus sp. terhadap pertumbuhan Ralstonia sp. menggunakan metode dual culture assay. Rancangan penelitian yang
digunakan pada uji skala rumah kaca adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan parameter yang diukur meliputi lebar daun, panjang daun, panjang akar, tinggi batang, dan diameter batang. Data pengukuran dianalisis dengan Analysis
of Varian (ANOVA), kemudian dilanjutkan dengan uji Tukey taraf signifikan 5%.
Hasil penelitian diperoleh 4 isolat Bacillus sp. (B1, B2, B3, dan B4). Isolat
Bacillus sp. 1 (B1), Bacillus sp. 2 (B2), Bacillus sp. 3 (B3) mampu menghambat
bakteri Ralstonia sp. (in vitro) dengan diameter zona hambat berturut-turut 15 mm, 8 mm, dan 21 mm. Isolat Bacillus sp. 3 (B3) menghasilkan diameter zona hambat terbesar terhadap Ralstonia sp. sehingga dipilih untuk dilanjutkan pada uji skala rumah kaca (in-vivo). Isolat Bacillus sp. 3 (B3) mampu menghambat penyakit layu bakteri pada tanaman cabai dengan penurunan insiden infeksi sebesar ± 100% (100% survive), relatif terhadap kontrol (pot yang diinokulasi dengan patogen saja) pada percobaan skala rumah kaca.
ABSTRACT
The chili plant (Capsicum annuum L.) is one of horticultural commodities cultivated by farmers in Indonesia. Needs chili each year has increased, while the production is very low, one cause of the declining production of chili is a disturbance of the bacterial wilt, caused by Ralstonia sp. To overcome this, it is necessary to develop a biocontrol method that is safe and environmentally friendly. This study aims to isolate the bacteria Bacillus sp. of products CustomBio, knowing inhibition of bacteria Bacillus sp. against Ralstonia sp. in vitro, and to investigate the effectiveness of Bacillus sp. a scale greenhouse trials in inhibiting bacteria Ralstonia sp. on chili. Test antagonistic Bacillus sp. on the growth of Ralstonia sp. using dual culture assay. The research design used on greenhouse scale test is a randomized block design (RAK) with the parameters measured include leaf width, leaf length, root length, plant height, stem diameter. Data were analyzed by Analysis of Varian (ANOVA), followed by Tukey's test significance level of 5%. The results were obtained 4 isolates of Bacillus sp. (B1, B2, B3, and B4). Isolates of Bacillus sp. 1 (B1), Bacillus sp. 2 (B2), Bacillus sp. 3 (B3) could inhibit the bacteria Ralstonia sp. (in vitro) with a diameter of inhibition zone consecutive 15 mm, 8 mm and 21 mm. Isolates of Bacillus sp. 3 (B3) produces the largest diameter of inhibition zone against Ralstonia sp. so have to be continued on a scale test greenhouse (in-vivo). Isolates of Bacillus sp. 3 (B3) could inhibit bacterial wilt disease in chili with a reduced incidence of infection of ± 100% (100% survival), relative to controls (pots were inoculated with the pathogen) on a scale greenhouse trials.
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... xi I. PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined. 1.1. Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined. 1.2. Rumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.3. Tujuan Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 1.4. Manfaat Penelitian ... Error! Bookmark not defined. II. TINJAUAN PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined. 2.1. Penyakit Layu Bakteri Ralstonia sp. ... Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Morfologi bakteri Ralstonia sp. ... Error! Bookmark not defined. 2.1.2. Klasifikasi Bakteri Ralstonia sp. .... Error! Bookmark not defined. 2.2. Tanaman Cabai ... Error! Bookmark not defined. 2.2.1. Morfologi tanaman cabai. ... Error! Bookmark not defined. 2.2.2. Klasifikasi ... Error! Bookmark not defined. 2.2.3. Syarat Tumbuh Tanaman Cabai ... Error! Bookmark not defined. 2.3. Mekanisme Kerusakan Pada Tanaman CabaiError! Bookmark not defined.
2.4. Produk CustomBio untuk mengendalikan penyakit pada tanamanError! Bookmark not defined. III. METODE PENELITIAN ... Error! Bookmark not defined.
3.2. Diagram Alir Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 3.3. Metode Pengumpulan Data ... Error! Bookmark not defined. 3.3.1. Pengambilan sampel cabai ... Error! Bookmark not defined. 3.3.2. Isolasi bakteri Ralstonia sp. ... Error! Bookmark not defined. 3.3.3. Uji Postulat Koch ... Error! Bookmark not defined.
3.3.4. Isolasi bakteri Bacillus sp. dari Produk CustomBioError! Bookmark not defined. 3.3.5. Pengamatan makroskopis koloni bakteri Ralstonia sp. dan
Bacillus sp. ... Error! Bookmark not defined.
3.3.6. Pengamatan mikroskopis bakteri Ralstonia sp. dan Bacillus sp.Error! Bookmark not defined. 3.3.7. Uji daya hambat Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. secara in
vitro... Error! Bookmark not defined.
3.3.8. Uji efektivitas kultur Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. pada uji skala rumah kaca ... Error! Bookmark not defined. 3.4. Metode Pengolahan Data ... Error! Bookmark not defined. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... Error! Bookmark not defined.
4.1. Isolasi dan identifikasi bakteri penyebab layu pada tanaman cabai (Capsicum annuum L.). ... Error! Bookmark not defined. 4.2. Uji Postulat Koch bakteri Ralstonia sp. penyebab layu pada tanaman
cabai (Capsicum annuum L.) ... Error! Bookmark not defined.
4.3. Isolasi dan identifikasi Bacillus sp. dari Produk CustomBioError! Bookmark not defined.
4.4. Uji Daya Hambat Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. secara in vitro.Error! Bookmark not defined. 4.5. Uji efektivitas kultur Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. di Green house
secara in vivo. ... Error! Bookmark not defined. V. KESIMPULAN DAN SARAN ... Error! Bookmark not defined. 5.1. Kesimpulan ... Error! Bookmark not defined. 5.2. Saran…. ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined. LAMPIRAN ... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Rancangan Acak Kelompok (RAK) tanaman cabai di green houseError! Bookmark not defined. Tabel 2.Karakteristik makroskopis dan mikroskopis bakteri penyebab layu bakteri
pada cabai... Error! Bookmark not defined.
Tabel 3. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B1Error! Bookmark not defined. Tabel 4. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B2Error! Bookmark not defined. Tabel 5. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B3Error! Bookmark not defined. Tabel 6. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B4Error! Bookmark not defined. Tabel 7. Daya hambat isolat Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. dalam dual
culture assay (uji daya hambat in vitro) ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 8. Persentase tanaman cabai yang hidup (perlakuan kultur Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp.)... Error! Bookmark not defined.
Tabel 9. Rata-rata lebar daun tanaman cabai yang diukur pada minggu ke 1- 4Error! Bookmark not defined. Tabel 10. Rata-rata panjang daun tanaman cabai yang diukur pada minggu ke 1- 4Error! Bookmark not defined. Tabel 11. Rata-rata panjang akar tanaman cabai yang diukur pada minggu ke 4Error! Bookmark not defined. Tabel 12. Rata-rata tinggi dan diameter batang tanaman cabai yang diukur pada
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Tanaman cabai dengan gejala layu bakteri di lahan pertanian daerah
bedugul (Sumber : Foto pribadi, 2015) .... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. Batang cabai yang terserang Ralstonia sp. Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. Lendir yang keluar dari batang terinfeksi Ralstonia sp.Error! Bookmark not defined. Gambar 4. Koloni Ralstonia sp. berlendir berwarna merah muda pada media TZC
(Triphenyl Tetrazolium Chlorida) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 5. Produk CustomBio (BiotaMax) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 6. Diagram Alir Penelitian ... Error! Bookmark not defined. Gambar 7. Persiapan bibit tanaman cabai ... 20 Gambar 8. (A) Koloni Ralstonia sp. yang diisolasi dari akar tanaman cabai dengan
gejala layu bakteri (B) Isolat murni Ralstonia sp. pada media SPA. (C) Struktur mikroskopis bentuk bacill dan Gram negatif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi)Error! Bookmark not defined. Gambar 9. Hasil positif uji Postulat Koch (1) Tanaman cabai pada uji postulat
koch berumur 10 hari (2) Tanaman cabai pada uji postulat koch
berumur 14 hari; A. kontrol. B. perlakuan suspensi Ralstonia sp.Error! Bookmark not defined. Gambar 10. Karakter makroskopis dan mikroskopis B1. (A) Koloni B1 berumur
24 jam pada media Nutrient Agar (NA); (B) Karakter mikroskopis berbentuk bacill (batang berantai) dan Gram positif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 11. Karakter makroskopis dan mikroskopis B2. (A) Koloni B2 berumur
24 jam pada media NA; (B) Karakter mikroskopis bentuk bacill dan
Gram positif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi)Error! Bookmark not defined. Gambar 12. Karakter makroskopis dan mikroskopis B3. (A) Koloni B3 berumur
24 jam pada media NA; (B) Karakter mikroskopis bentuk bacill dan
Gambar 13. Karakter makroskopis dan mikroskopis B4. (A) Koloni B4 berumur 24 jam pada media NA; (B) Karakter mikroskopis bentuk bacill dan
Gram positif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi)Error! Bookmark not defined. Gambar 14. Uji antagonis antara isolat Bacillus sp.1 (B1), Bacillus sp.2 (B2),
Bacillus sp.3 (B3), Bacillus sp.4 (B4) dengan Ralstonia sp.Error! Bookmark not defined.
Gambar 15. Tanaman cabai 1 bulan setelah perlakuan; A) Ralstonia sp. 5 mL +
Bacillus sp. 2,5 mL; B) Ralstonia sp. 5 mL + Bacillus sp. 5 mL; C) Ralstonia sp. 5 mL + Bacillus sp. 7,5 mL; D) Ralstonia sp. 5 mL + Bacillus sp. 10 mL; E) Ralstonia sp. 5 mL; F) Bacillus sp. (B1, B2,
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Gambar panjang akar dan berat kering akar tanaman cabai ... Error!
Bookmark not defined.
Lampiran 2. Produk – Produk Pengendalian Penyakit Tanaman Error! Bookmark
not defined.
Lampiran 3. Alat Dan Bahan ... Error! Bookmark not defined. Lampiran 4. Pembuatan Media ... Error! Bookmark not defined. Lampiran 5. Hasil Uji Biokimia Ralstonia sp. ... Error! Bookmark not defined.
